La base des données mesurées fournies par les utilisateurs est composée à ce jour de 63 faisceaux, dont les paramètres sont détaillés dans le tableauA.1dans les annexes. À partir de cette base de données et grâce aux connaissances acquises au cours des études précédentes, un programme permet au constructeur de créer les données nécessaires à la mise en place d’une bibliothèque EPIgray® en quelques minutes. Ceci représente d’une part un gain de temps et de ressources considérable pour l’utilisateur et d’autre part, nous permet de nous affranchir d’er- reurs expérimentales, ayant de lourdes conséquence pour les calculs de doses. Le programme est composé de quatre étapes :
Dans un premier temps, trois matrices de données d’après la base de données mesurées de DOSIsoft S.A sont établies : les RTMfs, les composantes des FCs mesurées à la chambre d’ioni- sation (FC I) et les composantes des FCs mesurées à l’EPID (FE P I D). Ces matrices sont classées
selon les paramètres des mesures épaisseur du fantôme / taille de champ / distance à l’EPID.
A cours de la deuxième étape, les bases de données mesurées sont corrigées. Dans un premier temps, les valeurs des RTMfs ne suivant pas le modèle établi précédemment (2.3.3) sont élimi- nées. Cette correction permet de s’affranchir de graves erreurs de mesure et garantit un mini- mum de cohérence des données.
Ensuite, les valeurs aberrantes des RTMfs,FC I etFE P I Dsont supprimées. Pour cela nous avons
choisi la méthode MAD. Bien qu’à ce jour les quatre méthodes testées donnent des résultats si- milaires (différence moyenne de 0,1% (±3,1%) pour les RTMfs, 0,1% (±4,0%) pour lesFC I et 0,1%
(±3,7%) pour lesFE P I D), lorsque le nombre de valeurs dans la base de données aura considé-
rablement augmenté, la méthode MAD restera pertinente quelque soit le nombre de valeurs et permettra éventuellement d’éliminer plus d’une valeur aberrante, à la différence des méthodes de Dixon, Grubb ou IQD.
Au cours de la troisième étape, les coefficients des courbes de tendance polynômiales du 2nd degré sont calculés pour chaque combinaison de paramètres épaisseur du fantôme / taille de champ / distance à l’EPID. Ces courbes de tendance établissent empiriquement un lien entre les RTMfs, ou les composantes des FCs, et les indices de qualité des faisceaux. Le polynôme du 2nd degré a éte choisi car la meilleure conformité des courbes de tendances aux mesures a été obtenue par ce modèle dans 72% des cas pour les RTMfs, 56% des cas pour lesFC I et 89% des
cas pour lesFE P I D, avec une différence moyenne entre valeurs mesurées et calculées de 1,4%
(±1,5%), 1,6% (±2,1%) et 1,8% (±2,4%) respectivement.
Enfin, à la quatrième étape, les valeurs des RTMfs et FCs peuvent être calculés pour un indice de qualité donné à partir des coefficients ci-dessus.
Lors de l’étude de faisabilité conduite sur des plans Varian MS et Elekta, une bonne concor- dance globale entre doses déterminées à partir de bibliothèques mesurées et calculées est ob- servée. Cependant, les "Golden Data" de deux faisceaux 6MV des appareils Varian MS et le fais- ceau 18MV de Elekta semblent moins bien adaptés (la médiane des différences est de 2,7% et 3,1% respectivement). Dans le cas des faisceaux 6MV de Varian MS, lorsque la bibliothèque est composée de RTMfs calculés et FCs mesurés, les différences entre doses calculées à partir des deux bibliothèques, mesurée et calculée, sont sensiblement réduites. Les différences observées pour des bibliothèques entièrement standardisées semblent donc provenir des données calcu- lées pour les FCs, et donc des calculs simulant la réponse de l’EPID et la bibliothèque corres-
pondante. Une comparaison des valeurs RTMfs et FC mesurées et calculées a confirmé cette différence : par exemple, dans le cas du linac 4, la différence moyenne entre RTMfs mesurés et calculés est de 1,7%, tandis que la différence moyenne entre FCs mesurés et calculés de -2,9%. Une vérification supplémentaire a mis en évidence que les valeurs des FCs mesurées des fais- ceaux X6 des linacs 4 et 5 avaient été modifiées au cours de travaux précédents.
Il est donc possible d’installer des bibliothèques de RTMfs, mais des précautions sont néces- saires en ce qui concerne les données calculées pour les FCs. Dans les deux cas, des vérifications supplémentaires sont recommandées, ainsi que le re-calcul de plans de traitement préalable- ment choisis ou crées.
Enfin, il est important que la base de données de DOSIsoft S.A. soit complétée de nouvelles données mesurées : plus l’effectif de l’échantillon est important, plus les courbes de tendance sont précises et représentatives. De plus, un nombre important de données de faisceaux va- riés, par exemple plus de faisceaux Elekta ou plus de faisceaux de 4MV, permettrait de définir des courbes de tendances plus adaptées en fonction des paramètres des faisceaux, et ainsi de mettre en place des bibliothèques standardisées plus appropriées aux spécificités de chaque machine de traitement.
C
H A P I T R E5
ÉVALUATION DE L A
DIV
DE TRANSIT POUR L A
TECHNIQUE
VMAT
La technique VMAT représente un défi pour la dosimétrie in vivo comme pour les contrôles qualité de pré-traitement sur l’EPID. Comme décrit précédemment, un arc est discrétisé en points de contrôles, à des angles fixes, auxquels un objectif d’unités moniteurs à atteindre est fixé. Une acquisition en mode ciné durant l’irradiation résulte en un fichier composé d’images discrétisées, acquises à un débit pré-défini.
Les développements d’EPIgray® pour l’arcthérapie dynamique représentent un progrès consi- dérable par rapport à la DIV de référence, par diodes. Suite à la mise en place et aux premiers résultats cliniques, nous avons étudié le système sous plusieurs aspects, afin de cerner les li- mites et le potentiel de la méthode. L’objectif ultime de ces évaluations était l’évaluation des tolérances de dosimétrie in vivo pour la technique VMAT, comme cela avait été fait précédem- ment pour les techniques classiques et IMRT.
5.1 Calcul d’EPIgray® pour la technique VMAT
Au cours d’un contrôle de DIV d’un plan VMAT, des images en mode ciné ou movie sont donc acquises pour chaque arc du plan. La fréquence des images doit être fixée de manière à enregistrer un maximum d’information. Simultanément, la fréquence des images ne doit pas devenir trop importante, de manière à ne pas perturber la précision des angles de bras attribués aux images en mode ciné et à minimiser la vitesse d’analyse des images. Ainsi, des protocoles d’acquisition des images sont conseillés par le constructeur pour l’utilisation d’EPIgray® - ver- sion VMAT.
FIGURE5.1 – Schéma du calcul d’EPIgray® pour un arc de sens horaire de la technique VMAT : l’image à
l’angle 329,15° couvre le secteur rouge de l’arc. Les points de contrôle correspondants commencent à C P−1 et finissent à C P+1. L’axe traversant le milieu du secteur est utilisé comme référence pour le calcul de la dose
au point P .
Pour les accélérateurs Elekta, le laps de temps entre deux images ne doit pas être supérieur à 4 · 103ms. 35 images sont alors acquises, en moyenne, au cours d’un arc. Ces images sont dé- nuées de toute information et l’angle de bras doit alors être attribué aux images à partir des enregistrements du traitement.
Pour les accélérateurs de Varian M.S., le laps de temps entre deux images ne doit pas être su- périeur à 1, 6 · 103ms. En supposant la vitesse du bras comme constante dans les cas cliniques, 75 images sont acquises en moyenne pour un arc complet. Les images acquises contiennent une information approximative sur la position du bras[74]. Cet angle correspond à l’angle de fin du secteur couvert par l’image. L’angle de fin est aussi l’angle de début de l’image suivante.
Afin de pouvoir comparer la dose calculée sur cette image à celle prévue pour ce secteur de l’arc, les points de contrôle précédant (C P−1) et suivant ce secteur (C P+1) sont relevés, comme illustré dans la figure5.1La matrice de fluence totale de ce secteur est alors la somme de toutes les matrices de fluence des points de contrôle parcourus au cours de ce secteur et des matrices de dose des points de contrôle C P−1et C P+1pondérées de la distance de ces points au secteur.
Le logiciel EPIgray® applique ensuite le formalisme décrit dans le chapitre2.3à chacune de ces images pour déterminer la dose totale de l’arc en un point du volume irradié, en considérant le rayon du milieu du secteur comme référence pour les profondeurs et épaisseurs traversées au point d’intérêt, tel illustré dan la figure5.1.